用于原子芯电子密度的EDF数据库

beefly · 发表于 Post on 2017-3-18 20:35:48

本帖最后由 beefly 于 2017-3-18 23:34 编辑

Gaussian09产生的WFX波函文件加入了EDF字段，用于描述被ECP取代的芯电子的电子密度。但是Gaussian是有版权的，EDF数据无法移植到其他程序中。

最近给molden2aim做了一个EDF数据库。请sobereva考虑是否也加入到multiwfn里
https://github.com/zorkzou/Molden2AIM/blob/master/src/edflib.f90

两个EDF数据库的差异：
1. Gaussian的原子芯密度数据是在标量相对论（DKH2）的DFT/UGBS级别产生的，新的原子芯密度数据是在二分量相对论（X2C+AMFI）HF/Dyall-CV4Z级别产生的。其中HF采用分数平均占据以保持波函的球对称性。
2. 用于拟合的高斯指数，采用同一个指数生成公式。但是Gaussian稍微改了公式里的参数。
3. Gaussian对每个壳层分别拟合，导致源代码冗长，光是拟合数据就有4MB，好处是比较灵活，原则上可以处理任意芯电子数的ECP。而这里只对芯电子的总密度进行拟合，可以看到数据代码只有300多KB，不足之处是只支持常见的芯电子数的ECP，少数罕见的ECP没有拟合（比如，有一种把镧系元素开壳层f电子作为芯电子的ECP，这个库就没有）。4. Gaussian的EDF支持到103号元素，这个库支持到120号元素。
5. Gaussian的EDF代码不能移植。这个EDF数据库随便用。

我本是个娃娃 · 发表于 Post on 2017-3-18 21:53:55

如果真如此，那么做波函数分析的时候估计也就可以不必一定要在小核赝势下分析了，只需要对内部的赝势进行合理的描述就可以了……我说得没错吧，Zork老师？

sobereva · 发表于 Post on 2017-3-18 23:27:11

我抽空研究一下，若有可能会尽量加到multiwfn里

sobereva · 发表于 Post on 2017-3-18 23:28:27

我本是个娃娃发表于 2017-3-18 21:53
如果真如此，那么做波函数分析的时候估计也就可以不必一定要在小核赝势下分析了，只需要对内部的赝势进行合 ...

还是应当用小核

beefly · 发表于 Post on 2017-3-18 23:36:38

我本是个娃娃发表于 2017-3-18 21:53
如果真如此，那么做波函数分析的时候估计也就可以不必一定要在小核赝势下分析了，只需要对内部的赝势进行合 ...

是。尤其是large-core ecp，用edf可以得到合理结果。不过距离全电子结果还是有一定的差异

我本是个娃娃 · 发表于 Post on 2017-3-19 09:27:10

sobereva 发表于 2017-3-18 23:28
还是应当用小核

哦吼吼，那就再做一次高精度单点，在做波函数分析咯

我本是个娃娃 · 发表于 Post on 2017-3-19 09:28:08

beefly 发表于 2017-3-18 23:36
是。尤其是large-core ecp，用edf可以得到合理结果。不过距离全电子结果还是有一定的差异

那是自然，全电子对于每一个电子都有精确函数描述，而不是把一堆内核电子赝化成一个平均势场

sobereva · 发表于 Post on 2017-3-20 16:02:47

我本是个娃娃发表于 2017-3-19 09:27
哦吼吼，那就再做一次高精度单点，在做波函数分析咯

可以这样。
关键是，EDF只对于纯粹基于密度的量有贡献，比如AIM的电子密度拓扑分析，而诸如ELF这样基于波函数的量，EDF没有效果，大核时的结果肯定显著不如小核。

我本是个娃娃 · 发表于 Post on 2017-3-20 16:40:13

sobereva 发表于 2017-3-20 16:02
可以这样。
关键是，EDF只对于纯粹基于密度的量有贡献，比如AIM的电子密度拓扑分析，而诸如ELF这样基 ...

明白了大博士，赝势只是把内层电子的分布做了平均化处理，这样基于电子分布而得到的物理量是有效的，而对于要把每一个电子的行为，至少对价层和亚价层电子进行描述的物理量，就不适合了。
copy that！

sobereva · 发表于 Post on 2017-5-24 10:49:38

我在刚更新的Multiwfn 3.4(dev)版中已经把这个库纳入了。默认情况下，载入任意含有波函数信息的文件时，只要程序发现有的原子用了赝势，就会根据原子序号与核电荷的差值得到被赝势代替的内核电子数，并在这个EDF库中读取相应的EDF信息。而对于高斯产生的.wfx文件，默认还是直接读取wfx里的EDF信息。
在Multiwfn手册附录4中做了更详细的说明。

beefly · 发表于 Post on 2017-5-24 11:56:03

本帖最后由 beefly 于 2017-5-24 11:57 编辑

sobereva 发表于 2017-5-24 10:49
我在刚更新的Multiwfn 3.4(dev)版中已经把这个库纳入了。默认情况下，载入任意含有波函数信息的文件时，只 ...

谢谢！

请更新到最新版本的库。最近做了两次升级，一是径向密度ρ(r)的拟合改为径向密度分布函数ξ(r)=4πr2ρ(r)的拟合（因为成键区受原子核附近的拟合精度影响不大，对大r处的误差反而更敏感），二是为了提高拟合精度，用了更柔和的Gaussian生成函数。

举个粒子：

beefly · 发表于 Post on 2017-5-24 12:08:36

我看到已经是最新版了！

第二个例子

sobereva · 发表于 Post on 2017-5-25 02:15:27

beefly 发表于 2017-5-24 12:08
我看到已经是最新版了！

第二个例子

不知这个库之后还有什么进一步改进的计划？打算发表么？非常好的工作

beefly · 发表于 Post on 2017-5-26 10:35:48

sobereva 发表于 2017-5-25 02:15
不知这个库之后还有什么进一步改进的计划？打算发表么？非常好的工作

3x！正在准备论文，方法已经定型，估计不会再改了

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[波函数分析交流] 用于原子芯电子密度的EDF数据库

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